[发明专利]一种基于机器视觉的森林防火预警系统及其方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的森林防火预警系统，包括采集端和监控平台，所述采集端分布在待监测的林区现场，用于实时获取林区现场的视频图像并发送至监控平台上，所述监控平台通过无线通信模块与采集端连接，其特征在于：所述监控平台包括运动目标前景检测模块、图像预处理模块、火焰特征提取模块、火焰追踪与识别模块和报警模块，

所述运动目标前景检测模块，接收采集端发来的视频图像，并首先通过集成在运动目标前景检测模块内的前景检测单元对视频图像进行检测：将视频图像中的当前帧画面设为前景图像，同时将当前帧的前一帧画面设为背景图像；然后构建背景模型，通过背景模型来判别输入的视频图像中是否出现了运动的事物：若前景图像与背景图像的像素点无帧差变化时，则更新背景图像；反之，若前景图像与背景图像的像素点产生帧差变化时视为视频中有运动物体，并将前景图像生成目标图像发送给火焰特征提取模块；

所述火焰特征提取模块，先通过图像预处理模块将运动目标前景检测模块发来的目标图像进行图像处理，然后将目标图像由RGB空间图像转化成HSI颜色识别模型，通过计算出HSI颜色识别模型中的饱和度分量值S后判别该像素位置是否为火焰像素点，是则该图像像素点显示为白色并且提取特征，反之则显示为黑色；

所述火焰追踪与识别模块根据HSI颜色识别模型识别出视频图像中存在火焰后，通过火焰特征提取模块不断提取火焰特征，并根据提取得到的火焰特征位置采用opencv视觉图像处理模块中的API绘制火焰轮廓，且对火焰轮廓进行定位跟踪查找，向报警模块发出火灾预警信号。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的森林防火预警系统，其特征在于：还包括移动终端，所述移动终端通过通信模块与报警模块连接。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的森林防火预警系统，其特征在于：所述图像预处理模块的输入端与运动目标前景检测模块连接，图像预处理模块的输出端与火焰特征提取模块连接。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的森林防火预警系统，其特征在于：所述运动目标前景检测模块采用的背景模型为混合高斯背景模型，是通过建立多个高斯分布来拟合背景以实现对多模态分布背景的描述。

5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的森林防火预警系统，其特征在于：所述采集端包括n个摄像机，n个摄像机分别分布在林区的各角落，且每一个摄像机均连接有一网络控制云台，所述网络控制云台接收监控平台发来的控制指令后驱动摄像机根据控制指令来获取相应角度的视频图像，n为≥10的整数。